小水力発電システムの制御装置

＃１さんがご回答のとおり、パワーコンディショナーを介しての売電とな
ると思います。パワーコンディショナー自体は、潮流制御や保護動作など、
系統連携に対しては技術的な課題がありますが、この部分はゼロからの設
計ではなく、完成品を購入なさることと思います。

では、小水力発電システムの制御装置として何を設計するかといえば、永
久磁石式同期発電機を採用するのであれば、周波数や電圧制御は、流し込
む水量の制御で行う必要があるので、まずは水量制御の方法を決めること
が必要と思います。

また、発電機の運転をはじめるとき、停止するときのシーケンスを設計する
ことが必要でしょう。（バルブの開閉、遮断機の投入開放、補助機器の運転
停止など・・）

更に、水位、水量、電圧、電流などの異常に対しての保護動作に対する設計
も必要になると思います。

上記のようなことをゼロから設計するのは困難なこととと想像します。

発電システムとしてのシステム設計（上位設計）が完了していて、その中の
サブシステムを設計するのであれば、まずは仕様書に従って設計すること
になるでしょう。

発電システムとしてのシステム設計（上位設計）をこれから実施する必要が
あるならば、この程度のＱ＆Ａで用が足りるものではないでしょう。
支援組織もあるようですから、相談なさてみたら如何でしょうか。

先に示した小水力発電データーベースをご覧になれば判ると思いますが、
100kW以下のような小水力の場合は、誘導発電機の採用例が多いようです。

誘導発電機は、単独運転はできませんが、系統に並列運転するのであれば、
制御系は極めてシンプルにできる筈です。

効率は、PM同期発電機より劣りますが、システムの簡略化には役立つと思い
ます。まだ間に合うのであれば、検討してみませんか。

＃１さんがご指摘の、
＞現在、電力会社では太陽光のみの買電です、法整備が進められているので、それからの対応となります

電気事業法上の規定の概要は以下のURLから伺うことができます。
　http://j-water.jp/hmc/031%20Law%20Electric.html

電気事業法上の手続きに続いて、電力会社との系統連携の協議があります。
手続き上の流れは、以下のURLで判ります。
　http://j-water.jp/site1/basic/001/1-3-3-1.html

技術的ルールの基本は、 系統連系規程（JEAC9701)とのこと。

電力会社に連携を申請するには、次のような書類が必要。
　　1. 低・高圧配電線への連系協議依頼書
　　2. 高周波発生機器からの流出電流計算書
　　3. 発電設備の運転計画および負荷曲線
　　4. 単線結線図
　　5. 発電設備に関する事項
　　　発電機の種類、定格、電気定数、仕様、測定データ等
　　6. 制御設備の仕様
　　7. 系統連系用保護装置の仕様、性能
　　8. 付属機器の仕様
　　9. 連絡体制
　　10.試験成績書

この中から、技術的なところを拾い出せば、制御システムに要求される
骨格はみえてきそうにも思えます。

毎度JOです。
永久磁石式同期発電機を使用するので、このままでは同期売電は不可能です

電力会社と別系統で給電するのであれば、機械的な回転数制御で供給周波数を制御し、AVR等で電圧制御する事になります

売電する場合は、整流・平滑で直流変換して、太陽光発電等で使用されるパワーコンディショナーでの売電となります
現在、電力会社では太陽光のみの買電です、法整備が進められているので、それからの対応となります